Rückstoß einer Rakete im Weltraum, wie funktioniert es genau?
Auf der Erde haben wir ja kein Vakuum, sondern sind von Gasen umgeben. Dazu zählen Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase, von denen sich eine Rakete abstoßen kann.
Aber wovon stößt sich eine Rakete im Vakuum ab?
Ich weiß. Es klingt irgendwie kindisch, aber gibt es eine Untersuchung/einen Artikel hierzu? Ich interessiere mich nämlich momentan für alternative Antriebe im Bereich Raketenforschung. Bin nämlich ein begeisterter Hobby-Astronom.
Mich interessiert hierbei insbesondere der Ionenantrieb.
2 Antworten
Die Rakete stößt sich auch auf der Erde nicht von der Luft ab, sondern von dem Gas was aus ihrem Triebwerk raus kommt. Das kann man sich so vorstellen: Du schwebst im Weltall und wirfst einen Ball von dir Weg. Dann bewegt sich der Ball ja mit einer gewissen Geschwindigkeit von dir weg. Du bewegst dich dann aber genauso in die entgegengesetzte Richtung, nur mit weniger Geschwindigkeit (weil der Ball leichter ist als du).
Das liegt daran, dass du beim Werfen einen gewissen Impuls auf den Ball überträgst. Diesen Impuls bekommst du dadurch auch selber ab, nur eben in die andere Richtung. So bewegt sich eine Rakete im Prinzip auch fort indem sie den Treibstoff zündet und das entstehende Gas dadurch mit sehr hoher Geschwindigkeit hinten ausstößt.
Ja fast, es gibt schon eine eigene Reaktionskammer dafür, aber der Druck des entstehenden Gases kann halt nur zum Triebwerk raus. Stells dir vielleicht vor wie ein Luftballon. Wenn man den los lässt, drückt es auch das Gas hinten raus und er fliegt davon
Ok. Dein Beispiel ist einleuchtend. Vielleicht muss ich mich etwas stärker in die Materie einarbeiten, weil bei meinem jetzigen Gedankengang sich der Ballon immer noch von etwas existierenden abstößt… aber bei genauerem Nachdenken macht dein Beispiel Sinn.
Kannst ja mal hier reinschauen: https://www.leifiphysik.de/mechanik/impulserhaltung-und-stoesse
Das hab ich zu Schulzeiten auch immer für Physik genutzt
Auf der Erde haben wir ja kein Vakuum, sondern sind von Gasen umgeben. Dazu zählen Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase, von denen sich eine Rakete abstoßen kann.
so funktioniert eine rakete nicht.
stell dir einen ballon vor der prall aufgeblasen ist. warum ist der prall und nicht schlaff? weil die luftmoleküle im inneren nach allen seiten gegen die innenwand stoßen und dabei impuls übertragen und sie nach außen drücken. das nennt man "druck". da sie dies nach allen seiten gleichermaßen tun, bleibt der gesamtimpuls in summe 0.
jetzt öffnest du die unterseite, so dass die luft hinausströmen kann. was passiert? die luftmoleküle stoßen nach oben immer noch genau gleich an die innenwand und übertragen dabei impuls auf diese (woher sollten die moleküle die gerade nach oben unterwegs war denn auch wissen dass wir jetzt unten geöffnet haben? können sie nicht. die machen einfach das gleiche wie vorher). aber die luftmoleküle die vorher unten gegen die wand gestoßen sind, strömen jetzt einfach ungehindert hinaus. es gibt also nichts was den impulsstoß nach oben ausgleicht, d.h. der ballon wird sich nach oben bewegen. der impuls den er erhält entspricht dabei genau dem impuls der luft die nach unten entweicht, weil das ja genau der teil ist der fehlt um den nach oben auszugleichen.
wie du siehst hat das überhaupt nichts mit irgendwas zu tun was unter deinem ballon/rakete ist und nichts mit irgendeiner form von "an der vorhandenen luft abstoßen".
Also ist die Explosion, die außerhalb der Rakete den Raketenfuß (also das Ende des Triebwerks) extrem stark den Treibstoff „expandieren“ lässt, der „Anstoßer“ der Rakete?
Oder etwas einfacher ausgedrückt; Treibstoff zündet nahe des Triebwerks, die hocherhitzten Gasmoleküle „zerbrechen“ in ihre Einzelteile und die Einzelteile „schieben“ die Rakete an?
Kann man sich das so vorstellen?